建筑力学中应用叠加法绘制弯矩图的新探讨

建筑设计流体力学是指人们通过对自然界现象的观察,以及在劳动中的经验总结。建筑设计流体力学在由建筑物结构所形成的客观世界中,起到了最基本的认识功能。在工程流体力学中,利用叠加法在绘制最大弯矩图中具有很大的意义。通常的绘制最大弯矩图的办法主要有方程法、规则法和叠加法,其中利用叠加法是一个比较实用、便捷的办法,在工程流体力学计算中也被普遍应用。该文重点探讨了运用叠加法怎样描绘杆系构件的最大弯矩图形,为建筑力学实验教学中提出了有益的借鉴。     

基于有限条模型圆柱壳动态响应及灵敏度分析

选取圆柱壳结构作为研究对象,针对圆柱壳结构特征,提出采用有限条法建立圆柱壳结构的动力学模型,基于该模型,采用模态叠加法计算其动态响应,运用双模态叠加法计算响应灵敏度,并对计算结果进行了相应的分析.     

用模态叠加法计算车辆结构的动力响应

将模态叠加法应用于车辆结构的动力响应分析,用有限元方法对车辆结构进行模型简化,采用模态分析法计算出结构的模态振型,然后用模态叠加法对其进行动力分析,计算结构的位移响应.     

Ritz向量叠加法的改进及其应用

揭示了Ｒｉｔｚ向量叠加法的实质及存在的问题，发展了与外载频率相关的Ｒｉｔｚ向量叠加法及多维外载作用时的Ｒｉｔｚ向量叠加法。着重讨论了地震荷载作用下，用Ｒｉｔｚ向量叠加法进行结构反应计算的有效性及局限性。     

砌块挡土墙优化设计

在分析混凝土小型空心砌块基本特性的基础上，应用三维有限单元法对混凝土空心砌块挡土墙中的砌块进行了应力分析，并以砌块挡土墙结构为例，讨论了砌块建筑的优化设计问题。     

Pushover方法在双柱桥墩抗震性能评估上的应用

静力弹塑性分析方法(Pushover Analysis)是一种静力非线性计算方法,近年来在国内外结构设计中得到广泛研究应用,是评价结构抗震能力的新方法.Pushover分析方法多用于建筑结构,但在桥梁中的具体实施方法和结果表达方式与建筑中有所不同.本文针对客运专线的双柱桥墩,归纳与总结了Pushover分析方法的实施步骤及原理,结合能力谱法确定了结构在指定强度下的目标位移,并通过地震需求曲线和结构能力曲线的叠加来评估结构的抗震性能.分析结果表明,不同侧向加载模式分布下Pushover法的分析结果存在一定差异,客运专线双柱桥墩在多遇地震和罕遇地震下的横向抗震性能均满足工程使用要求.     

振形叠加法与Duhamel积分数值解

振型叠加法是结构动力分析的一种有效方法 ,但主坐标的求解需要做Duhamel积分 .本文推导了一种求Duhamel积分的数值解算法 ,实际应用具有极高的计算效率     

高层、高耸结构抗风动力可靠度

利用风荷载作用下的高层、高耸建筑结构动响应特性，采用振型分解法并结合《建筑结构荷载规范》推导出结构动力响应统计参数的计算公式；根据随机振动的极值理论，利用得到的统计参数，采用正态分布法计算了抗风结构在一次强风作用下的动力可靠度；并通过风荷载出现频率的泊松分布假设，分析得到了抗风结构在设计基准期内的动力可靠度计算公式。算例证明此方法计算简单，易于工程应用。     

用模式叠加法计算进气道雷达散射面积

基于导波模式理论，将进气道复杂终端分成若干个等效终端，提出了用模式叠加法计算飞机进气道的内部雷达散射面积，推导了部分典型等效终端的数学模型，通过计算结果与相关文献实验数据对比表明该方法基本可行。该方法的特点是极化散射矩阵和终端反射系数可分解后分别计算，便于叠加各种进气道构型和不断积累计算模型。     

改进的Ritz法在高层结构非线性动力分析中的应用

建立了用改进的Ｒｉｔｚ向量叠加法计算高层结构非线性地震反应的计算原则与步骤，通过与常规直接积分法的比较研究，验证了本文方法的高效性与可行性。     

计算复杂结构物理参量的体素法

采用体素法计算复杂结构的物理参量，将结构划分成若干个标准的体素单元，每个单元均有自己的局部坐标，在计算出各标准单元体的物理参量后，由局部坐标与总体坐标变换关系，在计算出各标准单元全的物理参量后，由局部坐标与总体坐标的变换关系，组合叠加得整个结构的物理参量，方法具有通用性好、程序编制简单和应用方便的特点，可使设计人啼在图纸设计阶段得到结构的物理参量。已编制相应的通用分析计算程序，并成功应用于新一代轻     

提高金属结构动态应力计算精度的方法研究

复杂结构动态应力的精确计算是一个始终没有解决的问题,严重的影响了结构的疲劳寿命预估.采用位移模态叠加法的思路,将应力表示成模态应力的叠加形式,然后采用基于模态叠加理论的虚拟激励法,直接求得随机振动环境下动态应力的响应功率谱.这种方法的优点是避免了常规有限元法计算结构动态应力时必须对单元形函数求导的做法,并考虑了模态间的耦合效应.计算结果表明,采用本方法计算结构动态应力相较常规有限元方法将会得到更好的计算精度.     

考虑偶应力影响的应力集中问题求解

针对工程结构计算中应力集中现象，给出了求解该类问题的Cosserat基本方程。采用Cosserat理论从应力函数与偶应力函数出发，根据叠加原理，运用分离变量法求解了无限平板小孔应力分布情况；并从解答出发，经过推导与对比，进一步证明了经典弹性理论与Cosserat介质理论之间的退化关系。说明了Cosserat介质理论求解孔洞等应力集中问题的有效性。     

基于虚拟弹性体的快速动网格方法

为减少流固耦合的计算时间,在现有弹性体方法的基础上,发展了一种快速动网格方法。首先根据弹性体方法的基本假设,将流场网格所包围的空间区域视为虚拟弹性体,然后将结构与该虚拟弹性体视为一个整体系统,并计算其固有振动的振型及频率,最后以结构受到的流体作用力为激励,通过振型叠加法计算结构网格及流场网格节点的位移。考虑到实际结构的流固耦合振动多为低阶模态的振动,在流固耦合计算中可以通过低阶模态的叠加计算流场网格节点的位移,从而达到快速更新流场网格的目的。采用该快速动网格算法,对某弹性梁颤振问题进行了流固耦合分析,计算结果与已有文献的结果吻合很好,说明了该算法的正确性。与现有的弹性体方法相比,该算法使流固耦合计算时间减少了65.5%。对Wing 445.6模型的颤振问题进行了分析,得到颤振边界与实验值吻合良好,且与现有弹性体法相比,可以减少计算时间54.8%。     

成层弹性介质的二维基本解

成层碾压混凝土结构的内部应力和位移对其设计十分重要。根据刚度矩阵法的基本原理提出了一个建立成层弹性介质二维基本解的一般方法，基于这一方法可以建立用于进行有限尺寸成层结构体应力分析的半解析数值方法。另外，用叠加法解决了在层体内部力作用点附近Ｆｏｕｒｉｅｒ积分收敛性不好的问题。在对叠加法进行数值检验中，还得到了具有刚性边界的无限长条形介质在内部集中力作用下的解。     

大跨度空间网格结构风荷载数值模拟方法

根据谐波叠加法和线性滤波法的基本原理,采用MATLAB语言编写程序分别实现了常规谐波叠加法及其改进的快速傅里叶变换算法和插值算法以及线性滤波法的自回归法对大跨度空间网格结构风速时程的数值模拟,并模拟了2个工程实例的风速时程.结果表明:对于大跨度空间网格结构,不同风速时程模拟方法计算效率从高到低的顺序依次为快速傅里叶变换算法、插值算法、自回归法和常规谐波叠加法,计算精度从高到低的顺序依次为常规谐波叠加法、快速傅里叶变换算法、自回归法和插值算法.综合考虑计算效率和计算精度,快速傅里叶变换算法最适合应用于大跨度空间网格结构的风速模拟.     

汽轮发电机组叶片振动对轴系扭转振动的影响

在使用传递矩阵法进行轴系扭振特性计算以及使用振型叠加法进行扭振响应计算过程中，提出了叶片切向振动的影响计算方法，并针对某电厂300MW机组轴系进行了这种影响计算分析.     

钢箱梁斜拉桥正交异性桥面板的受力性能

以青岛海湾大桥红岛航道桥为工程背景，对钢箱梁斜拉桥桥面板进行受力性能分析。将桥面板分为3个基本受力体系：桥面板作为主梁截面的一部分承受车辆运营荷载（第一基本体系）；由桥面板和纵横向加劲肋组成桥面结构，承受桥面车轮荷载（第二基本体系）；支承在纵横加劲肋上的钢桥面板直接承受车轮局部荷载（第三基本体系）。建立空间杆系模型和空间板壳模型对桥面板进行有限元分析，得到各体系下结构的受力特性，针对3个体系下桥面板正应力进行叠加。结果表明：钢箱梁顶板的最大压应力为87．7MPa，满足规范要求；运用应力叠加进行钢桥面板计算是一种近似的方法，计算得出的结果一般偏于保守，但其精度可以满足设计要求。     

重载码垛机器人法向动态静力学分析

针对高速重载码垛机器人运行中产生法向抖动的问题,提出了一种计算机器人动态法向位移的数学方法.分析了各个关节的法向受力,建立了机器人臂部机构的力学模型,应用虚功原理和叠加原理求解了机器人末端的动态法向位移,确定了机器人臂部机构的薄弱环节,运用Matlab软件进行了理论计算,其结果反映了动态法向位移随机器人运动指令的变化.使用ANSYS软件进行了仿真分析,得到了臂部机构薄弱环节的变形云图,与理论计算结果基本相符.本方法可以作为码垛机器人关键零部件的设计的理论依据.     

薄膜结构找形分析的力密度法

薄膜结构是一种全张力柔性结构．薄膜结构设计过程与传统建筑结构的设计不同，设计计算中一个重要方面是找形分析．本文对薄膜结构找形分析的力密度法原理进行一系列理论推导，编制相应计算程序，进行工程实例分析，得到一些有意义的结果和结论．